以步態訊號分析比較正常人與頸椎受傷病人的差異

步態在醫療照護上及醫學上是一個相當重要指標,在神經外科中,步態可以視為是由神經與肌肉的協調動作,然而目前的醫學診斷方式,主要是以醫生的主觀判定,但因不同醫師的主觀判定而有所不同,難以建立長期的追蹤與察覺其細微的變化。
步態分析可以用來評估及測量人類走路的行為模式。近年來大多數相關研究專注於將步態資訊量化,用以尋找與其相關的病因,然而大多數的方法需要侷限測試者於預設的實驗空間,並利用精密的儀器蒐集與分析步態資料。此方式難以反應日常生活中的情況。為了解決此限制,本論文以智慧型手機內嵌三軸加速器作為收集資料的感測器,並且將頸椎受傷的病人作為實驗目標,收集步態信號,進一步分析病人於手術前後的步態信號差異,建立一個統計量表提供量化分析的依據,除了可以與醫學相關病徵做連結對應之外,並提供病人與家屬一個復原的指標。
本論文中利用步態訊號於三軸加速器之特性分割步態週期,以三種訊號處理分析演算法包括傅立葉轉換(Fourier Transform)、短時傅立葉轉換(Short-time Fourier transform)、希爾伯特-黃轉換(Hilbert-Huang Transform)經驗模態分解(EMD),並採用統機分析的方法,制訂量化標準來幫助判斷手術前於手術後的顯著區別。並期待本論文的貢獻於未來能夠提供醫護人員,與診療復健相關細微難以查覺的步態資訊外,並可以成為病人自身的參考指標。